【正文】 圖中，在協(xié)調(diào)控制模式下，主汽壓力偏差一直作為限制主汽調(diào)門響應(yīng)負(fù)荷需求而過(guò)分動(dòng)作的因素；如果實(shí)際主汽壓力偏差超過(guò)某一定值時(shí)，汽機(jī)調(diào)門停止調(diào)功而直接用來(lái)控制主汽壓力，以使主汽壓力在允許范圍內(nèi)。功率指令直接發(fā)送到汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門，使得功率響應(yīng)較快。為了在機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)機(jī)爐同時(shí)響應(yīng)，機(jī)組負(fù)荷指令作為前饋信號(hào)分別送到鍋爐和汽機(jī)的主控系統(tǒng)，以便將過(guò)程控制變量維持在可接受的限度內(nèi)。 (4)送風(fēng)量／給煤量 (風(fēng)煤比 ) 為了抑制 NOx的產(chǎn)生，以及鍋爐的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，需對(duì)各燃燒器的進(jìn)風(fēng)量進(jìn)行控制，具體是通過(guò)各層燃燒器的二次風(fēng)門和燃盡風(fēng)門控制風(fēng)量，每層風(fēng)量根據(jù)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的風(fēng)煤比來(lái)控制。而在變動(dòng)工況下，煤水比必須按一定規(guī)律改變，以便既充分利用鍋爐蓄熱能力，又按要求增減燃料，把鍋爐熱負(fù)荷調(diào)到與機(jī)組新的負(fù)荷相適應(yīng)的水平 . (3)噴水流量／給水流量 超臨界鍋爐噴水僅能瞬時(shí)快速改變汽溫．但不能始終維持汽溫，因?yàn)檫^(guò)熱受熱面的長(zhǎng)度和熱焓都是不定的。 600MW超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制策略 1. 被控參數(shù) (1)給水流量／蒸汽流量 因?yàn)榻o水系統(tǒng)和蒸汽系統(tǒng)是直接連通的，且由于超臨界鍋爐直流蓄熱能力較小，給水流量和蒸汽流量比率的偏差過(guò)大將導(dǎo)致較大的汽壓波動(dòng)。 （ 3）機(jī)爐協(xié)調(diào) ； 機(jī)爐同時(shí)接受負(fù)荷和主汽壓力指令，同步響應(yīng)負(fù)荷和主汽壓力的變化。 4. 超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制模式 （ 1） CCBF,機(jī)爐自動(dòng)，機(jī)調(diào)負(fù)荷，爐調(diào)壓力； 能充分利用鍋爐蓄熱，負(fù)荷響應(yīng)快；主汽壓力控制存在較大延遲，降低了主汽壓穩(wěn)定性。因此，越來(lái)越多的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)采用了指令直接平衡控制策略，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試整定方便。此外還設(shè)有負(fù)荷限值調(diào)節(jié)器（ DLR），當(dāng)機(jī)組處于異常工況時(shí)，對(duì)關(guān)鍵控制回路進(jìn)行協(xié)調(diào)，以保證機(jī)組運(yùn)行的安全性。而在滑壓運(yùn)行時(shí)，更要補(bǔ)償負(fù)荷和機(jī)前壓力二者同時(shí)變化時(shí)要求汽包壓力變化所需的更多的鍋爐附加蓄能。定壓運(yùn)行時(shí)，動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償了負(fù)荷變化時(shí)要求改變汽包壓力所需的鍋爐蓄能變化。P 1/PT） +[d（ PSN公司推薦的 DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) DEB／ 400（ DEBⅣ ） 在 DEB協(xié)調(diào)控制方式下，汽輪機(jī)自動(dòng)響應(yīng)機(jī)組負(fù)荷指令；汽輪機(jī)側(cè)的能量需求以前饋方式與鍋爐側(cè)的能量供給達(dá)到平衡，鍋爐快速響應(yīng)汽輪機(jī)的能量需求。dPb/dt：熱量釋放信號(hào)或熱量信號(hào)。P1/PT：機(jī)前壓力定值乘以汽壓比值為能量平衡信號(hào)，表征在定壓或滑壓等不同運(yùn)行工況下汽輪機(jī)的能量輸入，即汽輪機(jī)對(duì)鍋爐的能量需求。 DEB控制系統(tǒng)中采用了以下 3個(gè)重要信號(hào)： （ 1） P1/PT：汽輪機(jī)一級(jí)壓力對(duì)機(jī)前壓力之比，代表了汽輪機(jī)調(diào)門的有效閥位。在該方式下，汽機(jī)主控以調(diào)功為主、調(diào)壓為輔。單元機(jī)組輸出功率的調(diào)整任務(wù)主要由鍋爐承擔(dān)，鍋爐主控還接受目標(biāo)負(fù)荷的前饋信號(hào)，部分電廠還設(shè)計(jì)有目標(biāo)負(fù)荷的導(dǎo)前信號(hào)等，目標(biāo)負(fù)荷由運(yùn)行人員手動(dòng)給定或接受電網(wǎng)調(diào)度 ADS負(fù)荷分配指令，同時(shí)參與電網(wǎng)的一、二次調(diào)頻。 在該方式下，汽機(jī)主控和鍋爐主控均處于自動(dòng)運(yùn)行方式。 適用范圍：適用于參與電網(wǎng)調(diào)峰機(jī)組。由鍋爐來(lái)維持主汽壓力，并接受目標(biāo)負(fù)荷的前饋信號(hào)，部分電廠還設(shè)計(jì)有目標(biāo)負(fù)荷的導(dǎo)前信號(hào)、能量平衡信號(hào)等，單元機(jī)組輸出功率的調(diào)整任務(wù)由汽機(jī)承擔(dān)。 F ( X )PI△主汽壓力主汽壓力定值 (P0)∑PI△負(fù)荷指令機(jī)組負(fù)荷T2≮≯T1BMN0N Pt∑ ∑鍋爐指令（燃燒率）TM汽機(jī)指令（調(diào)門）NO∑d/ dtV 變負(fù)荷NdNO圖 3 5 ― 機(jī)跟爐 ‖ 為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)5）爐跟機(jī)協(xié)調(diào)方式（以鍋爐跟蹤為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)方式） 基本控制策略：鍋爐自動(dòng)調(diào)壓，汽機(jī)自動(dòng)調(diào)功，并參與電網(wǎng)的一、二次調(diào)頻。單元機(jī)組輸出功率的調(diào)整任務(wù)由鍋爐承擔(dān)，鍋爐主控還接受目標(biāo)負(fù)荷的前饋信號(hào)，部分電廠還設(shè)計(jì)有目標(biāo)負(fù)荷的導(dǎo)前信號(hào)等，目標(biāo)負(fù)荷由運(yùn)動(dòng)人員手動(dòng)給定或接受電網(wǎng)調(diào)度 ADS負(fù)荷分配指令，同時(shí)參與電網(wǎng)的一、二次調(diào)頻。 負(fù)荷指令 (N0) 發(fā)電量 (N)圖 3 4 爐跟機(jī) ( B F ) 方式調(diào)節(jié)原理框圖壓力定值 (P0) 主汽壓力 (Pt)P ID TMBMP ID ++負(fù)荷指令 (N0)發(fā)電量 (N)壓力定值 (P0)主汽壓力 (Pt)P ID TMBMP ID ++圖 3 3 機(jī)跟爐 ( T F ) 方式調(diào)節(jié)原理框圖對(duì)象對(duì)象4） 機(jī)跟爐協(xié)調(diào)方式 （以汽機(jī)跟蹤為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)方式） 基本控制策略：汽機(jī)自動(dòng)調(diào)壓，鍋爐自動(dòng)調(diào)功，并參與電網(wǎng)的一、二次調(diào)頻。另外，當(dāng)鍋爐運(yùn)行不穩(wěn)定或鍋爐異常工況，一般也采用這種運(yùn)行方式，由汽機(jī)快速維持主汽壓力為某一定值，使得鍋爐系統(tǒng)及各主要運(yùn)行參數(shù)快速恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行，以便防止事故擴(kuò)大及排除故障 . 3）爐跟機(jī)方式（鍋爐跟蹤方式） 基本控制策略：鍋爐自動(dòng)調(diào)壓，汽機(jī)手動(dòng)調(diào)功。 適用范圍：當(dāng)汽機(jī)運(yùn)行正常，鍋爐不具備投入自動(dòng)的條件時(shí)采用該運(yùn)行方式。 適用范圍：適用于機(jī)組啟動(dòng)及低負(fù)荷運(yùn)行工況，在汽機(jī)和鍋爐輔機(jī)工作異常時(shí)也應(yīng)用這種方式。其中，基本方式為低級(jí)方式，機(jī)跟爐方式或爐跟機(jī)方式為較高級(jí)方式，機(jī)跟爐協(xié)調(diào)方式、爐跟機(jī)協(xié)調(diào)方式、機(jī)爐協(xié)調(diào)方式為高級(jí)方式；常用協(xié)調(diào)方式有直接能量平衡控制系統(tǒng)（ DEB）、指令直接平衡控制系統(tǒng)（ DIB）和 遠(yuǎn)方調(diào)度方式 （ ADS） 。機(jī)前壓力即是機(jī)爐能量需求關(guān)系的體現(xiàn)。 2. 機(jī)組協(xié)調(diào)控制 任務(wù) 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的任務(wù)就在于 :維持機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的能量平衡 ，包括 : 機(jī)組輸入能量與輸出能量的平衡； 機(jī)爐之間的能量平衡； 鍋爐內(nèi)部各子系統(tǒng)之間的平衡。 1. 汽機(jī)一鍋爐之間的協(xié)調(diào)控制 機(jī)組協(xié)調(diào)控制的主要目的是： 協(xié)調(diào)機(jī)一爐之間動(dòng)態(tài)過(guò)程的速度差異，使得受控參數(shù)穩(wěn)定。 (3) 燃水比難于控制 超臨界機(jī)組控制的重點(diǎn)在于鍋爐的燃水比調(diào)節(jié)。 控制策略問(wèn)題 對(duì)于大型超臨界機(jī)組快速穩(wěn)定控制的工程含義有 2點(diǎn)： (1)要求機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，在控制系統(tǒng)的作用下， 負(fù)荷跟蹤變化快 。超臨界機(jī)組普遍采用變壓方式運(yùn)行，因此超臨界機(jī)組也會(huì)在亞臨界壓力范圍內(nèi)運(yùn)行。為了獲得更多進(jìn)汽量以滿足負(fù)荷需求．汽輪機(jī)功率調(diào)節(jié)器會(huì)進(jìn)一步開大調(diào)節(jié)汽門，導(dǎo)致機(jī)前壓力進(jìn)一步降低，最終形成惡性循環(huán)。主汽閥開度一方面控制汽輪機(jī)功率，同時(shí)也直接影響了鍋爐出口末端阻力特性，改變了鍋爐的被控特性，這和汽包式鍋爐的情況不同。 圖 5 啟動(dòng)分離器結(jié)構(gòu)圖 超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制 協(xié)調(diào)控制對(duì)象特點(diǎn) (1) 機(jī)、爐控制耦合 汽輪機(jī)和鍋爐之間的非線性耦合是超臨界機(jī)組難點(diǎn)之一。壽命消耗不大于 70%。 （ 15） 鍋爐各主要承壓部件按 200,000運(yùn)行小時(shí)設(shè)計(jì)壽命計(jì)算，其使用壽命大于 30年，受煙氣磨損的低溫對(duì)流受熱面的使用壽命達(dá)到 100,000小時(shí)，空氣預(yù)熱器的冷段蓄熱元件的使用壽命不低于 50,000小時(shí)。 （ 12） 鍋爐兩次 大修間隔 大于 5年。 散熱量 (按金屬壁溫計(jì)算 )不超過(guò)下表規(guī)定值： （ 10） 省煤器入口聯(lián)箱 (包括該聯(lián)箱 )至過(guò)熱器出口的工質(zhì) 總壓降不大于(按 BMCR工況計(jì)算 )。 （ 8） 過(guò)熱器和再熱器兩側(cè)出口的 汽溫偏差 分別小于 5℃ 和 10℃ 。 (7)在爐膛出口水平煙道兩側(cè)對(duì)稱點(diǎn)溫差不超過(guò) 50℃ 。 5800Pa，當(dāng)燃燒室突然滅火內(nèi)爆，瞬時(shí)不變形承載能力不低于 177。 5℃ 。 2%BMCR/分鐘； 負(fù)荷階躍：大于 10%汽機(jī)額定功率 /分鐘 。 5%BMCR/分鐘； 在 30%～ 50%BMCR時(shí) ， 不低于 177。 在最低穩(wěn)燃負(fù)荷及以上范圍內(nèi)自動(dòng)化投入率達(dá)到 100%。 （ 3） 在 全部高加停運(yùn) 時(shí) ， 鍋爐的蒸汽參數(shù)保持在額定值 ， 各受熱面不超溫 ，蒸發(fā)量滿足汽輪機(jī)在此條件下達(dá)到額定出力 。 鍋爐帶基本負(fù)荷 ， 并可參與調(diào)峰 。必須注意的是，要嚴(yán)格控制減溫水總量，以保證有足夠的水量冷卻水冷壁；投用時(shí)，盡可能多投一級(jí)減溫水，少投二級(jí)減溫水，以保護(hù)屏式過(guò)熱器。因此，在后屏過(guò)熱器的入口處和高溫過(guò)熱器 (末級(jí)過(guò)熱器 )的入口處分別布置了一級(jí)和二級(jí)減溫水 (每級(jí)左、右各一 )。具體控制思路見(jiàn)鍋爐給水控制系統(tǒng)部分。 3． 3． 1 過(guò)熱汽溫粗調(diào) (煤水比的調(diào)節(jié) ) 煤水比的調(diào)節(jié)的主要溫度參照點(diǎn)是中間點(diǎn) (即內(nèi)置式分離器出口處 )焓值 (或溫度 )。 通過(guò)給水量調(diào)整燃水比對(duì)汽溫的影響滯后較大，且燃水比著重于保持汽溫的長(zhǎng)期穩(wěn)定 .用一級(jí)減溫器溫差偏差對(duì)燃水比的校正作用應(yīng)相對(duì)緩慢，校正作用的積分時(shí)間一般為幾分鐘。 將一級(jí)噴水減溫器前后溫差 (△ )與代表適量噴水的溫差設(shè)定值相比較，形成一級(jí)減溫器溫差偏差 (△ )，用△去修正燃水比，通過(guò)這一設(shè)計(jì)可達(dá)到協(xié)調(diào)二者的目的。 2． 4 燃水比調(diào)整與減溫噴水的協(xié)調(diào) 燃水比調(diào)整是保持汽溫的最終手段，但對(duì)過(guò)熱汽溫影響的遲延大；減溫噴水能較快改變過(guò)熱汽溫，但最終不能維持汽溫恒定。 由于煙氣的流動(dòng)，擾動(dòng)引起的鍋爐煙氣側(cè)各處溫度變化的速度很快 ,可以認(rèn)為爐膛內(nèi)煙氣熱量的變化是同時(shí)作用到鍋爐各受熱面的。 機(jī)組負(fù)荷給定值變化后，給水溫度要等到汽輪機(jī)抽汽溫度變化，再經(jīng)高壓加熱器的傳導(dǎo)后才發(fā)生變化。 因此，應(yīng)使微過(guò)熱汽溫或焓值校正給水量的作用適當(dāng)滯后。負(fù)荷變化時(shí)該設(shè)定值作相應(yīng)變動(dòng)，不僅如此，該設(shè)定值也還需串接慣性環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正。因此，應(yīng)優(yōu)先選用微過(guò)熱蒸汽焓值作為反饋信號(hào)， 以保證燃水比的調(diào)節(jié)精度和更好的調(diào)節(jié)性能。 在過(guò)熱度低的區(qū)域，當(dāng)增加或減少同等的給水量時(shí)，焓值變化的正負(fù)向數(shù)值大體相等，但微過(guò)熱汽溫的正負(fù)向變化量則明顯不等。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，工質(zhì)壓力將在超臨界到亞臨界的廣泛壓力范圍內(nèi)變化。工質(zhì)在爐膛中吸熱輻射、對(duì)流兩部分，所以當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，微過(guò)熱汽溫和微過(guò)熱蒸汽焓值也隨著變化。為減小負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整過(guò)程中的汽溫波動(dòng)，還必須對(duì)負(fù)荷調(diào)整產(chǎn)生的燃料量指令和給水量指令分別設(shè)置動(dòng)態(tài)校正環(huán)節(jié)，保證燃料量和給水量的動(dòng)態(tài)匹配。 另 ? 鍋爐給水溫度隨負(fù)荷的增加而升高，因此 ifw也隨之升高；機(jī)組定壓運(yùn)行時(shí)，主蒸汽溫度和壓力為定值，即 ifw為一定值； Q 和 n可視為常數(shù)，因此燃水比是隨負(fù)荷的升高而減小的。 2． 1 燃燒率與給水量的配合 燃水比不是恒定不變的， 它必須隨負(fù)荷的改變而改變。在尋求快速、準(zhǔn)確反映燃水比變化的信號(hào)中，處于水冷壁出口的 微過(guò)熱汽溫或微過(guò)熱蒸汽焓值